(57)【要約】マイクロニードルパッチ及びその製造方法に関し、マイクロニードルパッチは平坦な面であるパッチ層及び前記パッチ層の一面上に配置され、内部に気孔を含んで、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されたマイクロニードルを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦な層であるパッチ層と、及び前記パッチ層の一面上に配置されて、内部に気孔を含んで、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されたマイクロニードルを含む
ことを特徴とするマイクロニードルパッチ。
【請求項２】
前記気孔は前記パッチ層と接触する前記マイクロニードルの下端部内に位置する
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項３】
前記パッチ層は前記パッチ層の一面上にニードル層を含んで、前記マイクロニードルは前記パッチ層と接触する前記ニードル層の一面の反対面に配置された
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項４】
前記気孔は前記ニードル層と接触する前記マイクロニードルの下端部内に位置する
請求項３に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項５】
前記気孔は前記マイクロニードルの下端部内で、前記マイクロニードル下端部と接触するニードル層に形成されて、前記パッチ層が前記気孔に露出される
請求項４に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項６】
前記マイクロニードル下端部内で、前記露出されたパッチ層から前記気孔が突き出された高さは皮膚角質層の厚さ以上である
請求項５に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項７】
前記気孔が突き出された高さは１０μm乃至３００μmである
請求項６に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項８】
皮膚に挿入後、皮膚に挿入された前記マイクロニードルが膨潤によって皮膚に固定される力と前記マイクロニードルパッチを皮膚からとり除く力によって、前記気孔が位置するマイクロニードルの側壁が切断されるように構成される
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項９】
前記高分子は、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギナン、コンドロイチン(サルフェート)、デキストラン(サルフェート)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン、アガロース 、プルラン、セルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリ(N-)イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)、ポリアクリルアミド(PAAm)、ポリメタアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリ(N-)ビニルピロリドン(PVP)、ポリ(メチルメタクリレート-co-ヒドロキシエチルメタクリレート)(ポリ(MMA-co-HEMA)(Poly(methylmethacrylate-co-hydroxylethylmethacrylate)))、ポリ(アクリロニトリル(acrylonitrile)-アリルスルホン酸)、ポリ(グリコシルオキシエチルメタクリレート-サルフェート)(P(GEMA(glucosyloxyethyl methacrylate)-サルフェート))、ポリエチレンオキサイド(PEO)-ポリエステル誘導体、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド-ポリエチレンオキサイド(PEO-PPO-PEO)三元ブロック共重合体、N-カルボキシアンハイドライド、ポリスチレン、及びこのような高分子を形成する単量体らの共重合体でなされた群から選択された何れか一つ以上の物質である
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項１０】
前記高分子のモル質量は１０，０００g/mol以上である
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項１１】
皮膚に挿入後、皮膚に挿入された前記マイクロニードルの溶解及び前記マイクロニードルの膨潤による機械的強度低下のうちで少なくとも何れか一つによって、前記マイクロニードルと前記パッチ層が分離されるように構成される
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項１２】
前記マイクロニードルパッチは前記マイクロニードルを皮膚に移植するマイクロニードル移植用パッチである
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項１３】
前記マイクロニードルは薬物を含む
請求項１に記載のマイクロニードルパッチ。
【請求項１４】
平坦面及び前記平坦面に形成されたマイクロニードル陰刻パターンを含むマイクロニードルモールドに膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子溶液を注入する段階と、前記高分子溶液を注入したマイクロニードルモールドを遠心分離(centrifugation)しながら溶媒キャスティング(solvent casting)して、前記マイクロニードルモールドの平坦面表面及び前記マイクロニードル陰刻それぞれの表面を全体的に連結するようにカバーし、前記マイクロニードル陰刻それぞれを完全に満たさない高分子層を形成する段階と、前記高分子層が形成された前記マイクロニードルモールドの平坦面上に平板フィルムを付着する段階と、前記マイクロニードルモールドで平板フィルムが付着された高分子層を分離する段階を含む
ことを特徴とするマイクロニードルパッチの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロニードルパッチに関するものであり、より具体的には、マイクロニードルパッチとこれを製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロニードルは、マイクロメーター大きさの針形態を有する物質を意味し、皮膚を貫通して皮膚内に直接的に薬物を伝達することができて薬物伝達体として高い関心を受けている。マイクロニードルは金属、硝子、シリコン、高分子など多様な材料を利用して製造することができるし、最近には生分解可能な高分子を利用したマイクロニードルに対する研究が活発に進行されている。
【０００３】
生分解可能な高分子で形成されたマイクロニードルは、マイクロニードルの全体または一部分(チップ)が皮膚内に挿入された後生分解されながら薬物を体内に伝達する方式のマイクロニードルである。しかし、既存の方法によって製作されたマイクロニードルは皮膚挿入時、マイクロニードルが皮膚に挿入されることによって発生する皮膚組織損傷が大きくて、特に、マイクロニードルによって形成される皮膚表面のホール(hole)を通じた感染の憂慮が高いという短所がある。また、皮膚に挿入された高分子マイクロニードルが体内で早く溶解されるか、または分解されて持続的な薬物放出が難しいという問題点がある。
【０００４】
それで、既存の含入型マイクロニードルの問題点を改善するために容易に製作が可能であり、皮膚内に挿入後感染の危険は低くて、持続的な薬物放出が可能な挿入型マイクロニードルに対する開発が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一目的は、組織損傷及び感染を防止することができるし、薬物を伝達することができるマイクロニードルパッチを提供するものである。
本発明の他の目的は、前記マイクロニードルパッチの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一目的のためのマイクロニードルパッチは、平坦な層であるパッチ層及び前記パッチ層の一面上に配置され、内部に気孔(air-pocket)を含んで、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されたマイクロニードルを含む。
【０００７】
一実施例で、前記気孔は、前記パッチ層と接触する前記マイクロニードルの下端部内に位置することができる。
【０００８】
一実施例で、前記パッチ層は、前記パッチ層の一面上にニードル層を含んで、前記マイクロニードルは前記パッチ層と接触する前記ニードル層の一面の反対面に配置されることができる。この時、前記気孔は前記ニードル層と接触する前記マイクロニードルの下端部内に位置することができる。この時、前記気孔は前記マイクロニードルの下端部内で、前記マイクロニードル下端部と接触するニードル層に形成され、前記パッチ層が前記気孔に露出されることがある。この時、前記マイクロニードル下端部内で、前記露出されたパッチ層から前記気孔が突き出された高さは、皮膚角質層の厚さ以上であることがある。
この時、前記気孔が突き出された高さは、１０μm乃至３００μmであることがある。
【０００９】
一実施例で、前記マイクロニードルパッチは、皮膚に挿入後、皮膚に挿入された前記マイクロニードルが膨潤によって皮膚に固定される力と前記マイクロニードルパッチを皮膚からとり除く力によって、前記気孔が位置するマイクロニードルの側壁が切断されるように構成されることができる。
【００１０】
一実施例で、前記高分子は、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギナン、コンドロイチン(サルフェート)、デキストラン(サルフェート)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxy methylchitin)、フィブリン、アガロース 、プルラン、セルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリ(N-)イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)、ポリアクリルアミド(PAAm)、ポリメタアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリ(N-)ビニルピロリドン(PVP)、ポリ(メチルメタクリレート-co-ヒドロキシエチルメタクリレート)(ポリ(MMA-co-HEMA)(Poly(methylmethacrylate-co-hydroxylethylmethacrylate)))、ポリ(アクリロニトリル(acrylonitrile)-アリルスルホン酸)、ポリ(グリコシルオキシエチルメタクリレート-サルフェート)(P(GEMA(glucosyloxyethyl methacrylate)-サルフェート))、ポリエチレンオキサイド(PEO)-ポリエステル誘導体、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド-ポリエチレンオキサイド(PEO-PPO-PEO)三元ブロック共重合体、N-カルボキシアンハイドライド、ポリスチレン、及びこのような高分子を形成する単量体らの共重合体でなされた群から選択された何れか一つ以上の物質であることができる。
【００１１】
一実施例で、前記高分子のモル質量は１０，０００g/mol以上であることがある。
【００１２】
一実施例で、前記マイクロニードルパッチは皮膚に挿入後、皮膚に挿入された前記マイクロニードルの溶解及び前記マイクロニードルの膨潤による機械的強度低下のうちで少なくとも何れか一つによって、前記マイクロニードルと前記パッチ層が分離されるように構成されることができる。
一実施例で、前記マイクロニードルパッチは前記マイクロニードルを皮膚に移植するマイクロニードル移植用パッチであることができる。
一実施例で、前記マイクロニードルは薬物を含むことができる。
【００１３】
本発明の他の目的のためのマイクロニードルパッチの製造方法は、平坦面及び前記平坦面に形成されたマイクロニードル陰刻パターンを含むマイクロニードルモールドに膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子溶液を注入する段階、前記高分子溶液を注入したマイクロニードルモールドを遠心分離(centrifugation)しながら溶媒キャスティング(solvent casting)して、前記マイクロニードルモールドの平坦面表面及び前記マイクロニードル陰刻それぞれの表面を全体的に連結するようにカバーするが、前記マイクロニードル陰刻それぞれを完全に満たさない高分子層を形成する段階、前記高分子層が形成された前記マイクロニードルモールドの平坦面上に平板フィルムを付着する段階及び前記マイクロニードルモールドで平板フィルムが付着された高分子層を分離する段階、を含む。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマイクロニードルパッチ及びその製造方法によれば、内部に気孔を含むマイクロニードルを含むマイクロニードルパッチを容易に提供することができる。本発明のマイクロニードルパッチは、マイクロニードルが膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されて皮膚に適用時、皮膚内で膨潤してマイクロニードル挿入によって生成される組織損傷(穴)を満たすことができる。また、皮膚挿入後、溶解されることで粘度を高めて皮膚組織内で前記マイクロニードルが溶解された物質がとどまる時間を増加させることができるし、外部物質の浸透を防止することができる。それで、本発明のマイクロニードルパッチは組織の損傷及び２次感染を防止することができるし、マイクロニードルが薬物のような機能性物質を担持して皮膚内でこれらをゆっくり放出することができ、体内に長期間薬物を伝達することがある。それだけでなく、マイクロニードルパッチからマイクロニードルを分離することができて、移植型薬物伝達体として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のマイクロニードルパッチの説明図
【図２】本発明のマイクロニードルパッチの説明図
【図３】本発明のマイクロニードルパッチの製造方法の説明図
【図４】本発明の一実施例によるマイクロニードルパッチの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例に対して詳しく説明する。本発明は多様な変更を加えることができるし、さまざまな形態を有することができるが、特定実施例らを図面に例示して本文に詳細に説明しようとする。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなくて、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含む。各図面を説明しながら類似な参照符号を類似な構成要素に対して使った。
【００１７】
本出願で使った用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたものとして本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数の表現を含む。本出願で、“含む”または“有する”などの用語は、明細書上に記載された特徴、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはその以上の他の特徴らや段階、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しない。
【００１８】
異なるように定義されない限り、技術的や科学的な用語を含んでここで使われるすべての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されるものと等しい意味を有している。一般に使われる事前に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものとして解釈されなければならないし、本出願で明白に定義しない限り、理想的であるか、または過度に形式的な意味で解釈されない。
【００１９】
図１は、本発明のマイクロニードルパッチを説明するための図面である。
【００２０】
図１で(ａ)は、本発明の一実施例によるマイクロニードルパッチを説明するための図面であり、(ｂ)は本発明の他の実施例によるマイクロニードルパッチを説明するための図面である。
【００２１】
図１の(ａ)を参照すれば、本発明のマイクロニードルパッチ１０１は、パッチ部及びパッチ部一面上に配置されて内部に気孔(air-pocket)１２４を含んで、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されたマイクロニードル１２０を含む。
【００２２】
この時、前記パッチ部は、パッチ層１１０の単一層状構造であることがある。パッチ層１１０は平坦な面を含む平たい層であり、マイクロニードルパッチ１０１を皮膚に適用する場合、皮膚内に挿入されないで皮膚表面に位置する部分であることがある。この時、マイクロニードル１２０が形成されたパッチ層１１０の一面は皮膚表面と接触する。パッチ層１１０は弾性、柔軟性を示すことがあるし、これによって、屈曲になった皮膚表面に合わせて形態が柔軟に変形されることができる。図面に示しなかったが、パッチ層１１０の一面上には複数のマイクロニードル１２０らが配置されることができる。
【００２３】
マイクロニードル１２０は、微細な大きさのニードル(needle)を意味する。マイクロニードルのチップ１２６はマイクロニードル１２０の先端、すなわち、尖ったような端を含む部分を意味し、マイクロニードルの下端部１２２はマイクロニードル１２０からチップ１２６に対抗してパッチ層１１０と接触する部分を意味することがある。図１で本発明のマイクロニードル１２０の形状を例示的に示したが、本発明がこれに制限されるものではない。
【００２４】
マイクロニードル１２０は、パッチ層１１０と接触するマイクロニードルの下端部１２２内部に気孔１２４を含む。気孔１２４は固体中に形成された中空の孔を意味し、エアポケット(air-pocket)、気泡(air bubble)とも言えることができる。気孔１２４はマイクロニードルのチップ１２６ではないマイクロニードルの下端部１２２内に形成されることができるし、これによって、これに対応するマイクロニードルの下端部１２２内のパッチ層１１０が気孔１２４に露出することができる。
【００２５】
気孔１２４が位置するマイクロニードル下端部１２２は、内部気孔１２４をマイクロニードル１２０を構成する高分子が取り囲む壁のような形状を示すことができる。この時、気孔１２４の側面に位置する高分子壁体を気孔１２４が位置するマイクロニードル１２０の側壁と言える。言い換えれば、側壁は気孔の左右側面に位置するマイクロニードルの下端部を構成する高分子で形成された壁を意味することができる。
【００２６】
気孔１２４は、マイクロニードル下端部１２２内でパッチ層１１０からマイクロニードルチップ１２６を向けて突き出された形状であることがあるし、図１で気孔１２４の例示的な形状を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。この時、気孔１２４の突き出された高さは皮膚角質層の厚さ以上であることがある。皮膚の角質層は皮膚を構成する表皮の最外殻層であり、外部環境から皮膚を保護して体内の水分蒸発を阻んで、人体の恒常性を維持する役割をする。角質層が位置する皮膚表皮は一番薄いまぶた(平均０．０４mm)から一番厚い手または足裏(平均１．６mm)まで厚さが多様で普通０．０５mm乃至０．１mmの厚さを有して、そのうち角質層は平均０．０１mm乃至０．０３mm(１０μm乃至３０μm)の厚さを有する。それで、本発明のマイクロニードル１２０から気孔１２４はパッチ層１１０から突き出された高さが角質層の最小厚さ以上の１０μm以上であることがあって、一例で、気孔１２４の突き出された高さは角質層の厚さ以上でありながら表皮下の濃い皮層に到逹することができる１０μm乃至３００μmの間の範囲であることであることができる。本発明のマイクロニードル１２０は、気孔１２４が角質層厚さ以上に突き出されているので、皮膚にマイクロニードルパッチ１０１を付着時マイクロニードル１２０が皮膚組織内に挿入され、その内部に配置された気孔１２４の一部は角質層を通過して角質層の下の皮膚組織内に位置して、その外は角質層に位置することができる。それで、本発明のマイクロニードル１２０は気孔１２４以下のマイクロニードルチップ１２６が角質層を通過して角質層の下の皮膚組織に存在することができるし、これから本発明のマイクロニードル１２０及びマイクロニードルチップ１２６が体内に安定的で堅固に固定されることができるし、薬物を効率的に皮膚組織内に伝達することができる。また、本発明のマイクロニードル１２０は角質層に渡って位置する気孔１２４の側壁が切断及び/または溶解されることでマイクロニードルチップ１２６を角質層の下の皮膚組織に容易に移植することができる。これに対する具体的な説明は下記でより詳しく後述するようにする。
【００２７】
本発明のマイクロニードル１２０は、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されることができる。膨潤性は水のような液体を吸収して嵩が増加する性質を意味する。本発明で、“膨潤性高分子”は、膨潤性を主性質で示す高分子を意味するものであり、本発明の膨潤性高分子が膨潤性以外の溶解性のような他の特性らを持たないということを意味するものではない。すなわち、本発明の膨潤性高分子は膨潤性を主な性質で有するが、他の特性を示すことができる。一例で、本発明の膨潤性高分子は、膨潤性と溶解性を同時に示すことができる。また、本発明で“溶解性高分子”は溶媒に溶解される性質である溶解性を主性質として有する高分子を意味し、前記で説明したように、本発明の溶解性高分子は溶解性以外の他の特性を示すことができる。一例で、前記溶解性高分子は溶解性及び膨潤性を同時に示すことができる。本発明の高分子は体液によって溶解が可能な高分子であることができるし、生体内で体液、酵素または微生物などによって分解されることができる生分解性高分子であることがある。また、前記高分子は人体に毒性がなく、生体に適用が好適な生体適合性を有する高分子であることがある。
【００２８】
一例で、前記高分子は、ヒアルロン酸(hyaluronic acid)、アルギン酸(alginic acid)、ペクチン、カラギナン、コンドロイチン(サルフェート)、デキストラン(サルフェート)、キトサン、ポリリジン(polylysine)、コラーゲン、ゼラチン、カルボキシメチルキチン(carboxymethyl chitin)、フィブリン、アガロース 、プルラン、セルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリ(N-)イソプロピルアクリルアミド(PNIPAAm)、ポリアクリルアミド(PAAm)、ポリメタアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリ(N-)ビニルピロリドン(PVP)、ポリ(メチルメタクリレート-co-ヒドロキシエチルメタクリレート)(ポリ(MMA-co-HEMA)(Poly(methyl methacrylate-co-hydroxylethyl methacrylate)))、ポリ(アクリロニトリル(acrylonitrile)-アリルスルホン酸)、ポリ(グリコシルオキシエチルメタクリレート-サルフェート)(P(GEMA(glucosyloxyethyl methacrylate)-サルフェート))、ポリエチレンオキサイド(PEO)-ポリエステル誘導体、ポリエチレンオキサイド-ポリプロピレンオキサイド-ポリエチレンオキサイド(PEO-PPO-PEO)三元ブロック共重合体、N-カルボキシアンハイドライド、ポリスチレン、及びこのような高分子を形成する単量体らの任意の共重合体でなされた群から選択された何れか一つ以上の物質であることがある。
【００２９】
本発明のマイクロニードル１２０は皮膚に挿入されれば、皮膚組織内の体液を吸収することで膨潤することができるし、これによって、膨潤したマイクロニードル１２０は皮膚組織と堅固に機械的にかみ合うことができる。すなわち、本発明のマイクロニードルパッチ１０１は皮膚に付着時、マイクロニードル１２０が皮膚組織内で膨潤することで皮膚組織と堅く機械的にかみ合うことができる。この時、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０には皮膚の復元力によって、せん断力(shear force)が加えられることができる。また、一例で、本発明の高分子がモル質量１０，０００g/mol以上である高分子の場合、本発明のマイクロニードル１２０は皮膚組織内で体液によって徐徐に溶解され、高い粘度の溶解された溶液(物質)を形成することができる。高い粘度を有する前記溶解された溶液は高い粘度によって体内に相対的に低い粘度に比べて長期間とどまることができるし、外部での物質浸透を制限的に防止することができる。
【００３０】
本発明のマイクロニードルパッチ１０１は皮膚に挿入後、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０がマイクロニードルパッチ１０１から分離されるように構成されることができる。一例で、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０が膨潤によって皮膚に固定される力とマイクロニードルパッチ１０１を皮膚からのとり除く力によって、気孔１２４が位置するマイクロニードル１２０の側壁が切断されるように構成されることができる。具体的に、皮膚に挿入したマイクロニードルパッチ１０１を皮膚から脱着させる場合、マイクロニードルパッチ１０１を皮膚からとり除く動作によって発生される力と共に挿入されたマイクロニードル１２０に加えられるせん断力、マイクロニードル１２０が体液によって膨潤することで皮膚組織内で固定される固定力などが作用してこれらによって、マイクロニードルパッチ１０１から膨潤したマイクロニードル１２０を分離することができる。すなわち、マイクロニードル１２０とパッチ部を分離することができるし、これによって、切断したマイクロニードル１２０のチップ１２６を含む一部は皮膚内に存在してパッチ部はその以外の切断したマイクロニードル１２０の一部を含んでこれと共に皮膚から除去されることができる。
【００３１】
この時、本発明のマイクロニードル１２０はマイクロニードルチップ１２６ではないマイクロニードルの下端部１２２のみに気孔１２４が位置していて、より容易にマイクロニードル１２０とパッチ部を分離することができる。具体的に、マイクロニードルの下端部１２２内に位置する気孔１２４によって、気孔１２４を取り囲むマイクロニードル１２０の側壁の厚さは、マイクロニードルのチップ１２６と比べて高分子が薄い厚さを示すことができる。これによって、前記で説明したような力が作用する場合、皮膚の表面近くでマイクロニードルの下端部１２２の切断が容易であることがあって、これによって、マイクロニードル１２０とパッチ部を容易に分離してマイクロニードル１２０のみを体内に位置させることができる。すなわち、マイクロニードル１２０のみを皮膚に移植して、パッチ部は皮膚から除去することができる。この時、気孔１２４が位置するマイクロニードル１２０の側壁は前記のような力らの作用によって容易に切断することができる高分子で形成されることができるし、前記側壁の厚さは前記のような力らの作用によって切断できるようにする厚さであることがある。
【００３２】
また、本発明のマイクロニードル１２０は前記で説明したように気孔１２４がパッチ部から角質層厚さ以上に突き出されることができて、角質層には気孔１２４が位置する薄い厚さの側壁を有するマイクロニードル１２０だけが位置するようになって、気孔１２４なしに高分子のみに形成されたマイクロニードルのチップ１２６は角質層の下皮膚でより堅固に機械的にかみ合って皮膚組織に堅く固定されることができる。反面、気孔１２４が角質層厚さ以下に突き出された場合、角質層にマイクロニードルのチップ１２６の一部が位置するため、皮膚組織に固定されるほどに充分に膨潤されないこともあって、膨潤されたマイクロニードル１２０また皮膚角質層内で膨潤されて、前記で説明したような力らの作用によって、マイクロニードル１２０が切断して分離しないでパッチ部と共に皮膚から除去されることができる。
【００３３】
それだけでなく、本発明のマイクロニードルパッチ１０１は角質層に気孔１２４によって薄い側壁厚さを有するマイクロニードルの下端部１２２だけが存在するため、前記のような力らの作用によってマイクロニードルの下端部１２２が角質層で容易に切断することができる。すなわち、気孔１２４が角質層の厚さ以上に形成された本発明のマイクロニードル１２０はより容易にマイクロニードル１２２とパッチ部が分離されることができるし、マイクロニードルの下端部１２２を切断することで、マイクロニードル１２０の大部分が体内に存在することができる。よって、マイクロニードル１２０を皮膚内で効率的に移植することができる。
【００３４】
併せて、本発明のマイクロニードルパッチ１０１は皮膚に挿入後、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０の溶解及びマイクロニードル１２０の膨潤による機械的強度低下のうちで少なくとも何れか一つによって、マイクロニードル１２０とパッチ部が分離されるように構成されることもできる。一例で、マイクロニードル１２０が皮膚に挿入されれば体液によって溶解されることができる反面、前記パッチ部は皮膚に挿入されないで皮膚表面に位置するため分解が生じないこともある。また、角質層を通過することができなかったマイクロニードル１２０の一部が分解されないこともある。この時、気孔１２４が位置するマイクロニードルの下端部１２２はその内部に位置する気孔１２４によって薄い側壁厚さを示すことができるので、気孔１２４が位置するマイクロニードル下端部１２２が気孔を含まないマイクロニードルチップ１２６より相対的に先に溶解されることができる。それで、マイクロニードル１２０は気孔１２４が位置するマイクロニードルの下端部１２２が相対的に早く溶解されることで切断して、パッチ部と分離することができる。この時、本発明のマイクロニードル１２０はマイクロニードルの下端部１２２が分解されて切断することで、別途の物理的な力がなくパッチ部から分離することができるし、これと異なり、マイクロニードルの下端部１２２一部が分解された状態で、前記で説明したような力が作用することでより容易にパッチ部から分離することもできる。切断して皮膚組織内に残されたマイクロニードル１２０は体内にずっと位置して、パッチ層１１０は皮膚から除去されることができるし、この時、パッチ部はマイクロニードル１２０の一部を含んであり得る。
【００３５】
また、マイクロニードル１２０は皮膚に挿入されれば体液によって膨潤することができる。前記で説明したように、前記パッチ部は皮膚表面に位置して膨潤しないこともあって、角質層を通過することができなかったマイクロニードル１２０の一部分も体液を吸収することができなくて膨潤しないこともある。この時、膨潤したマイクロニードル１２０と膨潤しないマイクロニードル１２０は機械的な強度で差を示すことができる。具体的に、膨潤したマイクロニードル１２０は膨潤によって前記高分子の機械的強度が相対的に弱くなるようになる一方、膨潤しないマイクロニードル１２０は相対的に高い機械的強度を示して、皮膚組織内のかみ合い部位でマイクロニードル１２０が容易に切断することができる。
【００３６】
言い換えれば、マイクロニードル１２０は体液による溶解及び膨潤による機械的強度低下のうちで少なくとも何れか一つによって、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０だけが溶解されて、膨潤したマイクロニードル１２０と膨潤しない部分の高分子の機械的強度に差が発生することで、マイクロニードル１２０が容易に切断されてマイクロニードル１２０とパッチ部が分離されることができる。
【００３７】
また、マイクロニードル１２０は薬物を含むことができる。マイクロニードル１２０が薬物を含む場合、皮膚組織内で膨潤したマイクロニードル１２０は担持された薬物を皮膚組織に放出することができる。この時、マイクロニードル１２０の薬物放出は高分子の架橋程度も分解速度によって調節することができる。一例で、膨潤したマイクロニードル１２０は組織内で薬物を徐放性放出することができる。
【００３８】
図１の(ｂ)を参照すれば、本発明のマイクロニードルパッチ１０２は、パッチ部及び前記パッチ部一面上に配置されて、内部に気孔を含んで、膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子で形成されたマイクロニードル１２０を含む。
【００３９】
この時、前記パッチ部はパッチ層１１０及びパッチ層１１０の一面に配置されたニードル層１１２の積層構造であることができるし、マイクロニードル１２０はパッチ層１１０と接触するニードル層１１２一面の反対面に配置されることができる。
【００４０】
パッチ層１１０、マイクロニードル１２０、気孔１２４、前記高分子は前記で説明したものと実質的に等しいので、これに対する重複される詳細な説明は略して、差異点を主として下記で後述するようにする。
【００４１】
ニードル層１１２はパッチ層１１０の一面に配置される平坦な層であることができるし、パッチ層１１０と接触しない面にマイクロニードル１２０が配置されることができる。マイクロニードルパッチ１０２を皮膚に付着時、マイクロニードル１２０が配置されたニードル層１１０の面が皮膚と接触する面であることができる。
【００４２】
マイクロニードル１２０の気孔１２４は、ニードル層１１２と接触するマイクロニードルの下端部１２２内に位置することができる。具体的に、気孔１２４はマイクロニードルの下端部１２２内部でマイクロニードル下端部１２２内部とこれに対応するマイクロニードル下端部１２２内部に位置するニードル層１１２上に形成されることができる。すなわち、図１の(ｂ)で示したように、マイクロニードル下端部１２２及びニードル層１１２はお互いに接触して連結されて、マイクロニードル下端部１２２の内部及びこれに対応するニードル層１１２には気孔１２４が形成されて、マイクロニードル下端部１２２内部のパッチ層１１０が気孔１２４に露出することができる。
【００４３】
マイクロニードルパッチ１０２は前記マイクロニードルパッチ１０１で説明したものと実質的に等しくマイクロニードル１２０とパッチ部が分離されるように構成されることができる。この時、マイクロニードルパッチ１０２のパッチ部はパッチ層１１０及びニードル層１１２をすべて含んで、分離されたパッチ部のニードル層１１２が切断したマイクロニードル１２０の一部を含むことができる。これに対する詳細な説明を図２を参照して説明する。
図２は、本発明のマイクロニードルパッチを説明するための模式図である。
【００４４】
図２の(ａ)は、本発明のマイクロニードルパッチ１０２の皮膚への適用を説明するための模式図であり、(ｂ)は皮膚組織に挿入されたマイクロニードル１２０の膨潤を説明するための模式図である。(ｃ)は、マイクロニードルパッチ１０２のパッチ部の除去を説明するための模式図であり、(ｄ)はパッチ部をとり除いた後、皮膚組織内に含入されたマイクロニードル１２０を説明するための模式図である。
【００４５】
図２ではマイクロニードルの形状で図１の(ｂ)マイクロニードルパッチ１０２を例示的に示したが、図２を参照して本発明のマイクロニードルパッチ１０１、１０２を説明する。
【００４６】
図２を図１と共に参照すれば、前記図１の(ａ)のマイクロニードルパッチ１０１で説明したように、マイクロニードルパッチ１０１、１０２は皮膚に適用時、マイクロニードル１２０らは皮膚組織内に挿入され、パッチ部は皮膚表面に位置することができる。この時、皮膚角質層を通過するマイクロニードル１２０部分は体液を吸収して膨潤して、皮膚組織と堅たく機械的にかみ合う一方、角質層に位置するマイクロニードル１２０部分は膨潤しないこともある。また、皮膚角質層を通過したマイクロニードル１２０は気孔１２４の大きさが皮膚角質層の厚さ以上であるためマイクロニードル１２０内部に形成された気孔１２４の一部は角質層を通過して角質層の下の皮膚組織に存在することができる。この時、皮膚角質層を通過したマイクロニードルのチップ１２６部分は気孔が存在しないで前記高分子のみに形成されることで、体液を吸収して膨潤して皮膚組織と堅たく機械的にかみ合うことができるが、気孔１２４が位置するマイクロニードル１２０は気孔１２４によった薄い側壁厚さによってマイクロニードルのチップ１２６と比べて相対的に不十分に膨潤することができるため、マイクロニードルチップ１２６と比べて皮膚組織との機械的かみ合い程度に差を示すことがある。それだけでなく、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０には皮膚組織の復元力によってセン断力が加えられることができる。この時、皮膚に適用したマイクロニードルパッチ１０１、１０２を皮膚からとり除く動作が遂行される場合、マイクロニードル１２０に皮膚復元力によるセン断力と共にマイクロニードルパッチ１０１、１０２をとり除く力が加えられて、この時、皮膚組織に挿入されたマイクロニードル１２０は膨潤することで皮膚組織内に堅く機械的にかみ合って皮膚内に固定されることができる。しかし、気孔１２４が位置するマイクロニードルの下端部１２２の側壁は相対的に薄い厚さを示すため、前記で説明したような力らの作用によって切断することができる。
【００４７】
すなわち、マイクロニードルパッチ１０１、１０２を皮膚からとり除く動作によって、マイクロニードルパッチ１０１、１０２からマイクロニードル１２０の一部を分離することができるし、分離されたマイクロニードル１２０の一部は皮膚組織内に位置して、パッチ部は切断したマイクロニードル１２０の一部と共に皮膚から除去されることができる。
【００４８】
また、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０は溶解されて、皮膚に挿入されないパッチ部は溶解されないこともある。この時、皮膚に挿入されたマイクロニードル１２０は内部に気孔１２４が位置するマイクロニードルの下端部１２２が気孔１２４によった薄い側壁厚さのため相対的に早く溶解されることができる。すなわち、気孔１２４が位置するマイクロニードル１２０の一部が先に溶解されることでマイクロニードル１２０が切断されることができるし、これによって、パッチ部とマイクロニードル１２０が切断されて、パッチ部を皮膚から除去することができる。この時、切断したマイクロニードル１２０の一部は皮膚内に位置しながらずっと溶解されることができる。
【００４９】
したがって、本発明のマイクロニードルパッチ１０１、１０２は、皮膚内でマイクロニードル１２０の溶解と膨潤によってマイクロニードル１２０が切断されることができるし、これを通じて、マイクロニードル１２０とパッチ部を分離することができる。また、分離されたマイクロニードル１２０は皮膚組織内にずっと存在するようになって、パッチ部は皮膚から除去されることができる。この時、切断されるマイクロニードル１２０は気孔が形成されたマイクロニードルの下端部１２２であることがあって、前記パッチ部は切断されたマイクロニードル１２０の一部を含んで、前記パッチ部と切断されたマイクロニードル１２０の一部が除去されることができる。
【００５０】
皮膚から本発明のマイクロニードルパッチ１０１、１０２のパッチ部をとり除いた後、皮膚は復元力によって損傷された組織を復元して、結果的に皮膚組織内で分離されたマイクロニードル１２０が含入されて皮膚組織内にずっと位置するようになる。この時、マイクロニードル１２０は皮膚組織内でずっと膨潤することで、マイクロニードルパッチ１０１、１０２を皮膚に適用することによってマイクロニードル１２０によって発生する皮膚組織の損傷(穴)を満たして、これによって、傷による２次感染を防止することができる。
【００５１】
また、マイクロニードルパッチ１０１、１０２は膨潤したマイクロニードル１２０のみを分離して、皮膚組織内に位置させることができ、マイクロニードルパッチ１０１、１０２をマイクロニードル１２０を皮膚内に移植するマイクロニードル１２０移植用パッチで構成することができる。一例で、マイクロニードル１２０が薬物のような機能性物質を担持する場合、マイクロニードルパッチ１０１、１０２は移植型薬物伝達体として利用することができる。この時、皮膚組織内に含入されて膨潤したマイクロニードル１２０は生分解されながら、担持された薬物を皮膚組織に放出することができる。
以下では図３を参照して、本発明のマイクロニードルパッチの製造方法を説明することにする。
図３は、本発明のマイクロニードルパッチの製造方法を説明するための図面である。
【００５２】
図３を参照すれば、本発明はマイクロニードルパッチ１００を製造するため、先ず、マイクロニードルモールドに膨潤性及び溶解性のうちで少なくとも何れか一つを有する高分子溶液を注入する(図３の(ａ)参照)。
【００５３】
前記高分子は前記本発明のマイクロニードルパッチ１０１、１０２で説明したものと実質的に等しいので、これに対する重複される詳細な説明は略することにする。
【００５４】
前記マイクロニードルモールドは、平坦面及び前記平坦面に形成された本発明のマイクロニードル１２０と実質的に等しい模様のマイクロニードル１２０陰刻パターンを含むマイクロニードルモールドであることがある。前記マイクロニードルモールドを図３の(ａ)で例示的に示したが、これに制限されるものではない。
【００５５】
その次に、高分子溶液を注入したマイクロニードルモールドを遠心分離(centrifugation)しながら溶媒キャスティング(solvent casting)する(図３の(ｂ)参照)。
【００５６】
溶媒キャスティングは、溶液を塗布して溶媒を乾燥させてフィルムを形成する方法で、本発明は前記高分子溶液を注入したマイクロニードルモールドを遠心分離しながら溶媒キャスティングして、前記マイクロニードルモールドの平坦面表面及び前記マイクロニードル陰刻それぞれの表面を全体的に連結するようにカバーするが、前記マイクロニードル陰刻それぞれを完全に満たさない高分子層を形成する。
【００５７】
具体的に、前記高分子溶液を注入したマイクロニードルモールドを遠心分離しながら溶媒を蒸発させることで、前記マイクロニードルモールドの回転による回転力及び遠心力によって前記高分子溶液は遠心力によって回転しているマイクロニードルモールドの外郭に殺到するようになって、これによって、前記マイクロニードルモールドのマイクロニードル陰刻それぞれは陰刻のマイクロニードルチップ部分は高分子溶液で全部満たされることができる。反面、前記回転しているマイクロニードルモールドの内側は比較的少ない高分子溶液と接触することができる。それで、遠心分離と共に溶媒キャスティングすることによって、前記マイクロニードルモールドのマイクロニードル陰刻それぞれを完全に満たさなくて、前記マイクロニードルモールドの平坦面表面及びマイクロニードル陰刻それぞれの内部表面は全般的にカバーする高分子層を形成することができる。この時、平坦面表面及びマイクロニードル陰刻内部表面に形成された高分子層は切られることなしに連結されて一体で形成されることができる。すなわち、前記図３の(ｂ)で示したように、前記マイクロニードルモールドの表面を全般的にカバーするが、前記マイクロニードルモールドのマイクロニードル陰刻それぞれの内部には空の空間が形成された高分子層を形成することができる。この時、本発明によって遠心分離と共に溶媒キャスティングすることによって、溶媒が蒸発されて溶質が前記で説明したもののような高分子層を形成するように高分子の種類、高分子の粘度、高分子の注入量、遠心分離の速度などの条件などは当業者が任意に選択することができる。
【００５８】
また、前記マイクロニードル陰刻に形成された高分子層の一部や未硬化高分子をとり除いて、前記マイクロニードル陰刻が空の空間をさらに含むようにすることができる。
【００５９】
続いて、高分子層が形成されたマイクロニードルモールドの平坦面上に平坦フィルムを付着して(図３の(ｃ)参照)、マイクロニードルモールドから平板フィルムが付着された高分子層を分離する。
【００６０】
前記平板フィルムは平たいフィルムを意味し、前記高分子層と付着することができる多様な物質で形成されたフィルムであることができる。一例で、前記平板フィルムは前記高分子層と架橋されることができる物質で形成されたフィルムであることができる。前記平板フィルムを前記マイクロニードルモールドの平坦面上に付着することで、前記マイクロニードル陰刻の空の空間と前記フィルムによって前記マイクロニードル陰刻の高分子層内に気孔を形成することができる。
【００６１】
前記マイクロニードルモールドから平板フィルムが付着された高分子層を分離し、本発明のマイクロニードルパッチを製造することができる。
以下では、具体的な実施例を挙げて本発明のマイクロニードルパッチを説明することにする。
【００６２】
高分子としてＰＳ-ＰＡＡ(polystyrene-polyacrylamide)高分子を利用して、本発明の実施例１によるマイクロニードルパッチを製造した。
【００６３】
ＰＳ-ＰＡＡ高分子をマイクロニードルモールドにマイクロニードルモールドに注入して遠心分離しながら乾燥した。その次、高分子フィルムを付着して、本発明の実施例１によるマイクロニードルパッチ以下、マイクロニードルパッチ)を製造した。
【００６４】
続いて、マイクロニードルパッチをハイドロゲル(hydrogel)で製作した人工皮膚に挿入して、時間による変化を確認した。その次に、マイクロニードルパッチを人工皮膚から脱着した。その結果を図４に示す。
図４は、本発明の一実施例によるマイクロニードルパッチを説明するための図面である。
【００６５】
図４の(ａ)は、人工皮膚に挿入前マイクロニードルパッチを示す写真であり、(ｂ)は人工皮膚に挿入１０分後のマイクロニードルパッチを示す写真である。(ｃ)はマイクロニードルパッチのマイクロニードル及びパッチ部を分離した後人工皮膚に挿入されたマイクロニードルを示す写真である。
【００６６】
図４を参照すれば、マイクロニードルパッチを人工皮膚に適用時、マイクロニードルが人工皮膚内に挿入されて膨潤することを確認することができる。また、人工皮膚に挿入後マイクロニードルパッチのパッチ部を皮膚からとり除く場合、マイクロニードルの一部が切断されてマイクロニードルとパッチ部が分離されて、分離されて膨潤したマイクロニードルは人工皮膚内で存在することを確認することができる。
【００６７】
すなわち、マイクロニードルパッチを皮膚に付着する場合、マイクロニードルパッチのマイクロニードルは水分を吸収して膨潤し、マイクロニードルが切断されることでパッチ部を容易に分離することができることを確認することができる。すなわち、膨潤したマイクロニードルのみを皮膚内にずっと位置させることができるし、パッチ部は皮膚から除去することができることを確認することができる。また、これに起因して、本発明のマイクロニードルパッチをマイクロニードルを皮膚に移植するマイクロニードル移植用パッチで構成することができることを確認することができる。
【００６８】
前記では本発明の望ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練された当業者は下記の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０１、１０２  マイクロニードルパッチ
１１０  パッチ層
１１２  ニードル層
１２０  マイクロニードル
１２２  マイクロニードルの下端部
１２４  気孔
１２６  マイクロニードルのチップ
【図１】
2019527581.tif 000002
【図２】
2019527581.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2019527581.tif 000008
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